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申请/专利权人：江西润林工程技术有限公司

摘要：本发明涉及建筑工程领域，具体涉及一种基于物联网的工程安全预测方法与系统。一种基于物联网的工程安全预测系统，包括：工程安全原始数据获取模块、工程安全原始数据预处理模块和工程安全预测模块。本发明通过工程安全预测模型能够实现对工程安全预测数据中庞大的数据项进行综合分析，实现对工程安全的预测，并且工程安全预测模型在训练过程中，通过改进后的遗传算法对工程安全预测模型进行超参数调整，能够提升工程安全预测模型面对庞大数据项的工程安全预测数据时的预测准确率。

主权项：1.一种基于物联网的工程安全预测方法，其特征在于，包括：在监测点通过物联网获取工程安全原始数据；将工程安全原始数据进行预处理，得到工程安全预测数据；将工程安全预测数据送入工程安全预测模型进行处理，输出工程安全预测事故标签，实现工程安全的预测，且工程安全预测模型基于随机森林模型进行构建，并且工程安全预测模型中的超参数通过改进后的遗传算法进行模拟优化；针对工程安全预测模型进行训练，具体包括如下步骤：获取若干份历史工程安全原始数据，并对历史工程安全原始数据执行预处理操作，得到工程安全预测数据训练样本，并通过工程安全预测事故标签对工程安全预测数据训练样本进行标注，将所有标注好的工程安全预测数据训练样本组成工程安全预测数据训练集和工程安全预测数据训练集测试集，将工程安全预测数据训练集送入参数初始化的工程安全预测模型进行训练，并输出工程安全预测模型的第一准确率，判断工程安全预测模型的第一准确率是否大于第一预设阈值，若是工程安全预测模型的第一准确率大于第一预设阈值，输出训练好的工程安全预测模型；通过工程安全预测数据训练集测试集和改进后的遗传算法对工程安全预测模型中的超参数进行模拟优化；通过工程安全预测数据训练集测试集和改进后的遗传算法对工程安全预测模型中的超参数进行模拟优化，具体包括如下步骤：S1：构建若干个模拟超参数集，并将所有模拟超参数集划分为M个模拟种群集合，且模拟超参数集的存储形式为{F1，F2，F3，…，Fi，…，FI}，其中i=1，2，3，…，I，且Fi为工程安全预测模型中的超参数，I为工程安全预测模型中的超参数的总个数，设置最大迭代次数W；S2：令w=1，w用于记录迭代次数；S3：基于工程安全预测数据训练集测试集计算每个模拟超参数集的适应度，选择所有模拟超参数集中适应度最大的模拟超参数集存入最优模拟超参数集库中；S4：针对每个模拟种群集合，从模拟种群集合中选择适应度最大的模拟超参数集作为最优模拟超参数种子，再基于M个最优模拟超参数种子执行局部搜索策略，再将经过局部搜索策略的M个最优模拟超参数种子添加到对应的模拟种群集合中；S5：针对每个模拟种群集合，执行如下操作，在模拟超参数集的适应度的基础上，通过轮盘赌算法对模拟超参数集进行选择，直至选满0.5M个模拟超参数集为止，再将选好的0.5M个模拟超参数集组成父代集合；针对父代集合中的模拟超参数集进行重组操作，重组操作具体为从父代集合中随机选择两个模拟超参数集，选择过的模拟超参数集不再选择，通过随机函数生成一个（1，I）之间的随机整数μ，将选择的两个模拟超参数集中位于位置μ的超参数进行互换，以生成0.5M个新的模拟超参数集，再将父代集合与0.5M个新的模拟超参数集组成中间种群集合，对中间种群集合执行变异操作，变异操作具体为从中间种群集合中逐个选择模拟超参数集，通过随机函数生成一个（0，1）之间的随机数η，判断“η＞Pc”是否成立，Pc为变异阈值，若是“η＞Pc”成立，通过随机函数生成一个（1，I）之间的随机整数α，将选择的模拟超参数集中位于位置α的超参数进行变异，若是“η＞Pc”不成立，无操作；将经过变异操作后的中间种群集合记为新的模拟种群集合；M个模拟种群集合并行进行操作；S6：判断“w＜W”是否成立，若是“w＜W”成立，回到S3；若是“w＜W”不成立，进入S7；S7：选择最优模拟超参数集库中适应度最大的模拟超参数集作为最优模拟超参数集进行输出，并且以最优模拟超参数集中超参数作为工程安全预测模型中的超参数，同时以最优模拟超参数集中作为超参数的工程安全预测模型。

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